解答题 7.已知函数f(x,y)具有二阶连续偏导数,且f(1,y)=0,f(x,1)=0,,其中D={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1},计算二重积分
【正确答案】将二重积分xyf''xy(x,y)dxdy转化为累次积分可得
xyf''xy(x,y)dxdy=∫01dy∫01xyf''xy(x,y)dx
首先考虑∫01xyf''xy(x,y)dx,注意这里把变量y看作常数,故有
01xyf''xy(x,y)dx=y∫01xdf'y(x,y)
=xyf'y(x,y)|01一∫01yf'y(x,y)dx
=yf'y(1,y)一∫01yf'y(x,y)dx。
由f(1,y)=f(x,1)=0易知,f'y(1,y)=f'x(x,1)=0。所以
01xyf''y(x,y)dx=—∫01yf'y(x,y)dx。
因此
=∫01dy∫01xyf''y(x,y)dx=—∫01dy∫01yf'y(x,y)dx,
对该积分交换积分次序可得
—∫01dy∫01yf'y(x,y)dx=—∫01dx∫01yf'y(x,y)dy。
再考虑积分∫01yf'y(x,y)dy,注意这里把变量x看作常数,故有
01yf'y(x,y)dy=∫01ydf(x,y)=yf(x,y)|01一∫01f(x,y)dy=一∫01f(x,y)dy,
因此
=—∫01dx∫01yf'y(x,y)dy=—∫01dx∫01f(x,y)dy=
【答案解析】